JP3471346B2 - Multiframe synchronization for parallel channel transmission - Google Patents
Multiframe synchronization for parallel channel transmissionInfo
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- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
- H04L7/041—Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
- H04L7/043—Pseudo-noise [PN] codes variable during transmission
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Description
【０００１】関連出願
この出願は、1996年11月１日に「Multi-Flame Synchron
ization Control」なる名称で出願され現在係属中の米
国仮出願60/0/03,015の利益を請求している（名簿番号2
7946−199Ｌ、発明者：Peter Galyas，Atefan Jung Mar
tin Bakhuizen，Caisa Carneheim，Per−Olof Anderso
n，及びLars Malm）。 Related Application This application is filed on November 1, 1996 with the title "Multi-Flame Synchron
is claiming the benefit of pending US provisional application 60/0 / 03,015 filed under the name
7946-199L, Inventor: Peter Galyas, Atefan Jung Mar
tin Bakhuizen, Caisa Carneheim, Per-Olof Anderso
n, and Lars Malm).
【０００２】（発明の背景）発明の技術分野
本発明は、一般的には、複数並列チャンネルを伝送され
るデータフレームの同期化に関し、特に、複数並列チャ
ンネルを伝送されるデータフレームを整列するための擬
似雑音シーケンスの使用に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to synchronizing data frames transmitted on multiple parallel channels, and more particularly for aligning data frames transmitted on multiple parallel channels. The use of pseudo-noise sequences in.
【０００３】関連技術の記載
移動電話システムにおいてより高いデータ伝送速度を達
成するためには、広帯域通信チャンネルからのデータフ
レームが、特許協力条約の書類ＷＯ 96/18248及びＷＯ
95/31878に記載された狭帯域通信チャンネルを伝送す
る様に順次分配される。マルチ通信チャンネルは、更に
狭い帯域のために必要である。このマルチ通信チャンネ
ルを伝送されるデータフレームは、目的地において再構
成されて元のデータストリームを形成する。移動電話シ
ステムの種々の物理的なチャンネルは、互いに独立であ
って、この移動電話システムを介する伝ぱん遅延時間
は、その物理チャンネル毎に異なる。データフレームが
目的地で受信されるに従って、このデータフレームは、
適切な順序で再構成されて元のデータストリームを形成
する。受信機において適切な順序でそのデータフレーム
を再構成させるためには、各データフレームに帯域内情
報が挿入される。この帯域内情報は、一般的には、この
データフレームが割り当てられている並列チャンネル番
号を識別する３ビット、及び、他の並列チャンネルに割
り当てられたデータフレームに相対的にそのデータフレ
ームの位置を識別する同期化情報からなる。同期化情報
が必要とされるのは、移動電話システムの伝ぱん遅延
が、物理チャンネルの違いにより変わるからである。そ
の同期化情報は、一つの並列チャンネルからのデータフ
レームが他の並列チャンネルからの該当するデータフレ
ームと確実に整列されるようにするために使用される。
データフレームが目的地で受信されると、これらのデー
タフレームは、帯域内並列チャンネル識別情報により決
定される適切な並列チャンネルに再組み立てされる。ひ
とたび、各データフレームが目的地で受信されると、こ
の各データフレームの並列チャンネルの合併が直ちに知
られるが、一つの並列チャンネルから他の並列チャンネ
ルへのデータフレームの整列は、同一の並列チャンネル
からの一連のデータフレームから決定される必要があ
る。その一つの解法では、データフレームどうしを同期
化させるために一つのビットを使用する。長い遅延が不
一致のために、しかしながら、単一ビットでは不充分で
ある。他の解法は、論理０を伴う論理１を有する一連の
ビットを使用する。これらのデータフレーム間の同期化
は、充分な数のデータフレームが受信された後でのみ達
成される。並列チャンネルからのデータフレームがひと
たび整列されると、元のデータストリームが再構成され
る。DESCRIPTION OF RELATED ART In order to achieve higher data transmission rates in mobile telephone systems, data frames from wideband communication channels are used in documents WO 96/18248 and WO of the Patent Cooperation Treaty.
It is sequentially distributed to transmit the narrow band communication channel described in 95/31878. Multiple communication channels are needed due to the narrower bandwidth. The data frames transmitted on this multi-communication channel are reconstructed at the destination to form the original data stream. The various physical channels of a mobile telephone system are independent of each other and the propagation delay time through this mobile telephone system is different for each physical channel. As the data frame is received at the destination, this data frame
It is reconstructed in the proper order to form the original data stream. In-band information is inserted into each data frame in order to reconstruct the data frame in the proper order at the receiver. This in-band information generally indicates 3 bits that identify the parallel channel number to which this data frame is assigned, and the position of that data frame relative to data frames assigned to other parallel channels. It consists of identifying synchronization information. The synchronization information is needed because the propagation delay of a mobile telephone system varies with the physical channel. The synchronization information is used to ensure that data frames from one parallel channel are aligned with corresponding data frames from another parallel channel.
When the data frames are received at the destination, they are reassembled into the appropriate parallel channels determined by the in-band parallel channel identification information. Once each data frame is received at the destination, the merging of the parallel channels of each data frame is immediately known, but the alignment of the data frames from one parallel channel to another parallel channel is the same. Needs to be determined from a series of data frames from One solution uses one bit to synchronize the data frames. Due to the long delay mismatch, however, a single bit is not enough. Another solution uses a series of bits with a logical one followed by a logical zero. The synchronization between these data frames is achieved only after a sufficient number of data frames have been received. Once the data frames from the parallel channels are aligned, the original data stream is reconstructed.
【０００４】現在の同期化方法に関連する第一の欠点
は、一つの並列チャンネルからの多数のデータフレーム
が同期化の達成以前に受信されなければならないという
ことである。第二の欠点は、移動電話システムの通信イ
ンターフェイスでしばしば生じるビットエラーに係わ
る。この現在の同期化方法は、ビットエラーに対しては
強くはなく、同期化は失われることがある。第三の欠点
は、並列チャンネル識別情報が各データフレームに挿入
されなければならないということである。この情報は全
伝送帯域幅を減少させる「共通費用」である。従って、
多数のデータフレームの受信を必要とせずに、データフ
レームを同期化させる方法と装置を案出させることが有
利である。また、このような方法と装置が、ビットエラ
ーに対して良好な保護を提供するならば、都合がよい。
更に、このような方法と装置が、データフレームへの並
列チャンネル番号情報を挿入する必要を除去するならば
好都合である。The first drawback associated with current synchronization methods is that multiple data frames from one parallel channel must be received before synchronization is achieved. The second drawback involves bit errors that often occur in the communication interface of mobile telephone systems. This current synchronization method is not robust to bit errors and synchronization may be lost. The third drawback is that the parallel channel identification information has to be inserted in each data frame. This information is the "common cost" of reducing the total transmission bandwidth. Therefore,
It would be advantageous to devise a method and apparatus for synchronizing data frames without requiring reception of multiple data frames. It would also be advantageous if such a method and apparatus provided good protection against bit errors.
Further, it would be advantageous if such a method and apparatus eliminated the need to insert parallel channel number information into a data frame.
【０００５】（発明の要約）本発明は、移動電話システ
ムにおいて複数の並列チャンネルに分配され、かつ、こ
れを介して伝送される広帯域データストリームからのデ
ータフレームを同期化するための方法及び装置を有して
いる。互いに異なる並列チャンネル内に等しく位置付け
られたデータフレーム間の整列は、反復する擬似雑音同
期化シーケンスからの共通ビットを伝送前に等しく位置
付けられたデータフレームに挿入することにより達成さ
れる。目的地の受信機でこれらのデータフレームを受信
すると、同期化ビットが各データフレームから抽出され
る。各並列チャンネルからの一連の順次同期化ビットが
元の擬似雑音同期化シーケンスと比較されて、この元の
広帯域データストリームの再構成のために、各データフ
レームの他のデータフレームに対する位置を識別する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method and apparatus for synchronizing data frames from a wideband data stream distributed in and transmitted through a plurality of parallel channels in a mobile telephone system. Have Alignment between equally positioned data frames in different parallel channels is achieved by inserting common bits from a repeating pseudo-noise synchronization sequence into equally positioned data frames before transmission. When these data frames are received at the destination receiver, synchronization bits are extracted from each data frame. A series of sequential synchronization bits from each parallel channel are compared to the original pseudo-noise synchronization sequence to identify the position of each data frame relative to other data frames for reconstruction of this original wideband data stream. .
【０００６】（実施例）次に図１を参照すると、本発明
の第一の実施の態様の機能ブロック線図が示されてい
る。複数のデータフレーム１１０よりなる広帯域データ
ストリーム１００は、送信シンクロナイザ１２０に入
る。この送信シンクロナイザ１２０は、その広帯域デー
タストリーム１００を分離し、そして、その個々のデー
タフレーム１１０を別異の並列チャンネル１７０A-Pに
割り当てる。送信シンクロナイザ１２０は、識別ビット
及び同期化情報より成る並列チャンネル識別情報を各デ
ータフレーム１１０に挿入する。送信シンクロナイザ１
２０は、次に、移動電話回路網１３０を介してその並列
チャンネル１７０A-Pに割り当てられたデータフレーム
１１０を送信する。移動電話回路網１３０は、複数の物
理チャンネル１４０を有している。データフレーム１１
０は、目的地の受信機で受信されて、受信シンクロナイ
ザ１４５に入る。この受信シンクロナイザ１４５は、各
データフレーム１１０から並列チャンネル識別/同期化
情報を抽出して、個々のデータフレーム１１０を単一の
データストリーム１００に多重化することによって元の
広帯域データストリーム１００を再構成する。(Embodiment) Referring now to FIG. 1, there is shown a functional block diagram of a first embodiment of the present invention. A wideband data stream 100 consisting of a plurality of data frames 110 enters a transmit synchronizer 120. The transmit synchronizer 120 separates the wideband data stream 100 and assigns the individual data frames 110 to different parallel channels 170A-P. The transmit synchronizer 120 inserts parallel channel identification information including identification bits and synchronization information into each data frame 110. Transmit synchronizer 1
20 then transmits the data frame 110 assigned to its parallel channels 170A-P via the mobile telephone network 130. The mobile telephone network 130 has a plurality of physical channels 140. Data frame 11
0 is received by the destination receiver and enters the receive synchronizer 145. The receive synchronizer 145 reconstructs the original wideband data stream 100 by extracting parallel channel identification / synchronization information from each data frame 110 and multiplexing the individual data frames 110 into a single data stream 100. To do.
【０００７】送信シンクロナイザ１２０と受信シンクロ
ナイザ１４５は、個々のビット１６０よりなる擬似雑音
（ＰＮ）同期化シーケンス１５０を発生する手段を提供
する。ＰＮ同期化シーケンスは、当産業分野において公
知であり、そして、Marvin K. Simon, Jim K. Omura, R
overt A. Scholtz 及びBarry K. Levittの共著である
「Spread Spectrum Communications」なる題名の本に記
載されている。ＰＮシーケンス１５０は、メモリからシ
フトされるようなＰＮシーケンス源１５９により発生さ
れる。マイクロプロセッサのようなＰＮ発生器は、送信
シンクロナイザ１２０と受信シンクロナイザ１４５でＰ
Ｎシーケンス１５０を発生する様にプログラムすること
もできる。ＰＮシーケンス１５０は、長さがＫビットで
あり、Ｋは、式Ｋ3/FONT>２Ｄ＋１により決定され、Ｄ
は、移動電話回路網１３０を通る任意の物理チャンネル
１４０どうしの間の最大の伝ぱん遅延差に等しく、これ
は、この伝ぱん遅延差の間に移動電話回路網１３０を介
して一つの物理チャンネル１４０で送信することができ
るデータフレーム数により測定される。任意のＫに対し
ては、このＰＮシーケンスが存在する。例えば、１３ビ
ットのＰＮシーケンスは、「００１００１１０１１１１
０」であり、１５ビットのＰＮシーケンスは「０００１
００１１０１０１１１１」である。ＰＮシーケンスの特
性は、独特のシーケンス１５５として知られるＰＮシー
ケンス内の順次の一連のビットを必要とする。独特のシ
ーケンス１５５は、ＰＮシーケンス１５０内のビット１
６０のＰＮシーケンス１５０における他のビットに対す
る位置を決定するために必要な最小のビット数Ｎであ
る。独特のシーケンス１５５を形成するビット数Ｎは、
注意深く選ばれたＰＮシーケンスにおいて、このＰＮシ
ーケンス１５０を形成するビット数Ｋと共に変化するけ
れども、Ｎは、Ｋよりも一層小さい。本発明は、任意の
特定の値Ｋに制限されないということは理解されるべき
である。Transmit synchronizer 120 and receive synchronizer 145 provide the means to generate a pseudo noise (PN) synchronization sequence 150 consisting of individual bits 160. PN synchronization sequences are known in the art and are described by Marvin K. Simon, Jim K. Omura, R.
overt A. Scholtz and Barry K. Levitt co-authored in the book entitled "Spread Spectrum Communications." PN sequence 150 is generated by PN sequence source 159 as it is shifted from memory. A PN generator, such as a microprocessor, includes a transmit synchronizer 120 and a receive synchronizer 145, P
It can also be programmed to generate N-sequence 150. The PN sequence 150 is K bits in length, where K is determined by the equation K 3 / FONT> 2D + 1, and D
Is equal to the maximum propagation delay difference between any physical channels 140 through the mobile telephone network 130, which is a physical channel through the mobile telephone network 130 during this propagation delay difference. Measured by the number of data frames that can be transmitted at 140. This PN sequence exists for any K. For example, the 13-bit PN sequence is “001001101111
0 "and the 15-bit PN sequence is" 0001 ".
001101011111 ". The property of PN sequences requires a sequential series of bits within the PN sequence known as the unique sequence 155. Unique sequence 155 is bit 1 in PN sequence 150.
It is the minimum number of bits N required to determine the position relative to other bits in the 60 PN sequence 150. The number of bits N forming the unique sequence 155 is
In a carefully chosen PN sequence, N is much smaller than K, although it varies with the number of bits K forming this PN sequence 150. It should be understood that the present invention is not limited to any particular value K.
【０００８】データフレーム１１０が送信シンクロナイ
ザ１２０に入るに従って、データフレーム１１０は、順
次複数の並列チャンネル１７０Ａ−Ｐに割り当てられ
る。複数の並列チャンネル１７０Ａ−Ｐにおいて同一の
順次位置で整列される互いに異なる並列チャンネル１７
０Ａ−Ｐに割り当てられたデータフレームは、データフ
レームの組１８０を形成する。移動電話回路網１３０を
通る伝送の前に、送信シンクロナイザ１２０は、それぞ
れのデータフレーム１１０が割り当てられた並列チャン
ネルを識別する情報を各データフレーム１１０に挿入す
る。例えば、８個のチャンネルが利用可能な場合には、
このチャンネル識別情報は、３ビットから成る。更に、
データフレーム１８０の各組におけるデータフレーム
は、順次のデータフレーム１８０の順次の組が同期シー
ケンス１５０から順次のビット１６０を受ける場合に、
ＰＮ同期化シーケンス１５０から単一のビット１６０を
挿入される。このＰＮ同期化シーケンスが終わると、こ
のシーケンス１５０は、ラップアラウンドして繰り返さ
れる。並列チャンネル１７０Ａ−Ｐは、次に、移動電話
回路網１３０を有するその複数の物理チャンネル１４０
を伝送される。例示的な移動電話回路網１３０は、通信
インターフェースを介して複数の無線電話と通信し、基
地局制御装置及び移動切り替えセンタを介して互いに及
び公衆切り替え電話回路網と通信する複数の基地局を有
することができる。目的地に到着すると、この並列チャ
ンネル識別情報は、各データフレーム１１０から抽出さ
れて、並列チャンネル１７０Ａ−Ｐが識別される。しか
しながら、物理チャンネル１４０での種々の伝ぱん遅れ
のために、データチャンネル１１０は、元の広帯域デー
タストリーム１００を構成するに必要なデータフレーム
１８０の組を形成する様には整列されない。それゆえ、
受信シンクロナイザ１４５は、各データフレーム１１０
からＰＮ同期化ビット１６０を抽出して、各並列チャン
ネル１７０Ａ−ＰごとのＮビットよりなる独特なシーケ
ンス１５５を識別する。受信シンクロナイザ１４５は、
この独特なシーケンス１５５をＰＮシーケンス１５０と
比較して、このＰＮシーケンス１５０における各独特な
シーケンス１５５の位置を識別する。この比較の結果
は、並列チャンネル１７０Ａ−Ｐにおけるデータフレー
ムの整列に使用される。並列チャンネル１７０Ａ−Ｐを
有するデータフレーム１１０がひとたび整列されると、
元の広帯域データストリーム１００は、同期化ビット１
６０と並列チャンネル識別情報を除去し、かつ、同一の
組のデータフレーム１８０に属するデータフレーム１１
０を多重化することによって再構成される。続くデータ
フレーム１１０から抽出された続くビット１６０は、ビ
ット１６０よりなるスライドウィンドウを作り、このス
ライドウィンドウは、ＰＮシーケンス１５０の独特なシ
ーケンス１５５を作る。As data frame 110 enters transmit synchronizer 120, data frame 110 is sequentially assigned to a plurality of parallel channels 170A-P. Different parallel channels 17 arranged at the same sequential position in the plurality of parallel channels 170A-P.
The data frames assigned to 0A-P form a set 180 of data frames. Prior to transmission through mobile telephone network 130, transmit synchronizer 120 inserts into each data frame 110 information identifying the parallel channel to which each data frame 110 is assigned. For example, if 8 channels are available,
This channel identification information consists of 3 bits. Furthermore,
The data frames in each set of data frames 180 are: if the sequential sets of sequential data frames 180 receive sequential bits 160 from the sync sequence 150.
A single bit 160 is inserted from the PN synchronization sequence 150. At the end of this PN synchronization sequence, this sequence 150 is wrapped around and repeated. Parallel channels 170A-P, in turn, have their plurality of physical channels 140 with mobile telephone network 130.
Is transmitted. The exemplary mobile telephone network 130 has a plurality of base stations that communicate with a plurality of wireless telephones via a communication interface and with each other and a public switched telephone network via a base station controller and a mobile switching center. be able to. Upon arrival at the destination, this parallel channel identification information is extracted from each data frame 110 to identify the parallel channels 170A-P. However, due to various propagation delays on the physical channel 140, the data channels 110 are not aligned to form the set of data frames 180 necessary to compose the original wideband data stream 100. therefore,
The receive synchronizer 145 receives each data frame 110.
PN synchronization bits 160 are extracted from the RD to identify a unique sequence 155 of N bits for each parallel channel 170A-P. The receive synchronizer 145
The unique sequence 155 is compared to the PN sequence 150 to identify the position of each unique sequence 155 in the PN sequence 150. The result of this comparison is used to align the data frames on the parallel channels 170A-P. Once the data frames 110 having parallel channels 170A-P are aligned,
The original wideband data stream 100 has synchronization bit 1
60 and the parallel channel identification information are removed, and the data frame 11 belonging to the same set of data frames 180
It is reconstructed by multiplexing 0s. Subsequent bits 160 extracted from the subsequent data frame 110 create a sliding window of bits 160, which creates a unique sequence 155 of the PN sequence 150.
【０００９】図１に記載した実施の態様の代わりの実施
の態様では、各並列チャンネル１７０Ａ−Ｐは、あらか
じめ定義された割り当てに従って別異の物理チャンネル
１４０に関連づけられる。第一の実施の態様において
は、各並列チャンネル１７０Ａ−Ｐは、移動電話回路網
１３０の任意の物理チャンネル１４０を伝送することが
できるが、第二の実施の態様における各並列チャンネル
１７０Ａ−Ｐは、特定の物理チャンネル１４０に割り当
てられる。この要件を課することによって、受信シンク
ロナイザ１４５は、どの並列チャンネル１７０Ａ−Ｐ
が、移動電話回路網１３０のどの物理チャンネル１４０
を介して受信されたかを認識する。従って、データフレ
ーム１１０が割り当てられる並列チャンネルを識別する
情報は、データフレーム１１０に挿入される必要はな
い。時分割多元接続方式（Time Division Multiple Acc
ess System）におけるあらかじめ定義された割り当ての
例は、最も小さい番号のタイムスロットに第一の並列チ
ャンネル１７０Ａを割り当て、続く並列チャンネル１７
０Ｂ−Ｐを続くタイムスロットに割り当てることであ
る。このあらかじめ定義された割り当ては、送信シンク
ロナイザ１２０と受信シンクロナイザ１４５の両方が、
両方とも、合図又は定まったルールによってその変化を
知らされる限り、変化し得る。次に図２を見ると、本発
明の第二の実施の態様の機能ブロック線図が示してあ
る。この実施の態様は、図１に示した第一の実施の態様
の仕方と一致した仕方で機能するが、別々の並列チャン
ネル識別情報ビットが、データフレーム１１０には挿入
されないという点は、除く。そのかわり、各並列チャン
ネル１７０Ａ−Ｐは、別異のＰＮシーケンス１５１Ａ−
Ｐを割り当てられる。送信シンクロナイザ１２０と受信
シンクロナイザ１４５の両方は、メモリで、あるいは、
ＰＮシーケンス発生器を介してＰＮシーケンス１５１Ａ
−Ｐのコピーでプログラムされていて、任意のＰＮシー
ケンス１５１Ａ−Ｐからの任意のビット１６０の、任意
の他のＰＮシーケンス１５１Ａ−Ｐからのビット１６０
に対する相対位置を決定することができる。一定の長さ
Ｋのビットの場合、所望の特性を有する一定数の別異の
ＰＮシーケンスが存在する。別異のＰＮシーケンスの数
は、長さが増大するに従って増大する。従って、並列チ
ャンネル１７０Ａ−Ｐの数を収容するに充分なＰＮシー
ケンスを得るために使用されるＰＮシーケンスの長さＫ
を増大することが必要となる可能性がある。互いになる
ＰＮシーケンス１５１Ａ−Ｐが各並列チャンネル１７０
Ａ−Ｐ毎に使用される点を除き、ＰＮシーケンス１５１
Ａ−Ｐからのビット１６０は、図１について記載した方
法と一致する方法でデータフレーム１１０に挿入され、
そして、このデータフレーム１１０から抽出される。受
信シンクロナイザは、各物理チャンネル１４０で受信さ
れたＰＮシーケンスを、並列チャンネル１７０Ａ−Ｐに
割り当てられたＰＮシーケンス１５１Ａ−Ｐのコピーと
整合することによってどの物理チャンネル１４０を介し
てどの並列チャンネル１７０Ａ−Ｐが送信されたかを識
別する。更に、受信シンクロナイザは、独特のシーケン
ス１５６Ａ−Ｐと、ＰＮシーケンス１５１Ａ−Ｐとを比
較して、種々の並列チャンネル１７０Ａ−Ｐのデータフ
レーム１１０を整列させる。In an alternative embodiment to the embodiment described in FIG. 1, each parallel channel 170A-P is associated with a different physical channel 140 according to a predefined assignment. In the first embodiment, each parallel channel 170A-P can carry any physical channel 140 of the mobile telephone network 130, while each parallel channel 170A-P in the second embodiment is , Assigned to a specific physical channel 140. By imposing this requirement, the receive synchronizer 145 determines which parallel channels 170A-P.
Which physical channel 140 of the mobile telephone network 130
Recognize what was received via. Therefore, information identifying the parallel channel to which the data frame 110 is assigned does not need to be inserted in the data frame 110. Time Division Multiple Access
An example of a pre-defined assignment in the Ess System) is to assign the first parallel channel 170A to the lowest numbered timeslot and the subsequent parallel channel 17A.
0B-P is assigned to subsequent time slots. This predefined allocation is used by both transmit synchronizer 120 and receive synchronizer 145.
Both can change as long as the change is signaled by a cue or fixed rule. Turning next to FIG. 2, there is shown a functional block diagram of a second embodiment of the present invention. This embodiment works in a manner consistent with that of the first embodiment shown in FIG. 1, except that separate parallel channel identification bits are not inserted in the data frame 110. Instead, each parallel channel 170A-P has a different PN sequence 151A-.
P is assigned. Both transmit synchronizer 120 and receive synchronizer 145 are in memory, or
PN sequence 151A via PN sequence generator
-Bit 160 from any PN sequence 151A-P, programmed with a copy of P, from any bit 160 from any other PN sequence 151A-P
The relative position with respect to can be determined. For bits of constant length K, there are a fixed number of different PN sequences with the desired properties. The number of different PN sequences increases as the length increases. Therefore, the length K of the PN sequence used to obtain a sufficient PN sequence to accommodate the number of parallel channels 170A-P.
May need to be increased. The PN sequences 151A-P which are mutually exclusive are arranged in parallel channels 170
PN sequence 151 except that it is used for each A-P
Bits 160 from AP are inserted into data frame 110 in a manner consistent with that described for FIG.
Then, it is extracted from this data frame 110. The receive synchronizer aligns the PN sequence received on each physical channel 140 with the copy of the PN sequence 151A-P assigned to the parallel channel 170A-P to determine which parallel channel 170A-P via which physical channel 140. Identifies if was sent. In addition, the receive synchronizer compares the unique sequence 156A-P with the PN sequence 151A-P to align the data frames 110 of the various parallel channels 170A-P.
【００１０】図１及び図２に示した実施の態様は、ＰＮ
シーケンスからの単一ビットを各データフレームに挿入
する。ビットエラーに対し更に良好な保護を与えるため
に、ＰＮ同期化シーケンスからの二個以上のビットを各
データフレームに挿入することができる。これには、よ
り長いＰＮシーケンスが必要である。それは、マルチビ
ットが各データフレームで使用されるが、ビットエラー
が検出される可能性を増大するからである。更に、デー
タフレームは、小さく分割されて移動電話システムを介
する伝送のために他のデータフレームを挿入されるの
で、ビットエラーからの更なる保護は、二個以上のビッ
トをデータフレーム内の非連続ビット位置に挿入するこ
とによって可能である。従って、ＰＮシーケンスビット
は、異なる時間に伝送されて、全てのビットがビットエ
ラーを被る可能性を減少させる。次に図３を見ると、本
発明によるデータフレームの同期化/伝送方法の流れ図
が示してある。広帯域データストリームを有するデータ
フレームは、並列チャンネルに割り当てられて、データ
フレームの組にグループ分けされている（ステップ３０
０）。データフレームの組の中の各データフレームは、
ＰＮ同期化シーケンスから少なくとも１ビットを挿入さ
れる（ステップ３１０）。本発明の一つの態様において
は、単一ビットがそのデータフレームの組の各データフ
レームに挿入される。他の態様においては、一個より多
くのビットがデータフレームの組に挿入される。更に他
の態様においては、データフレーム内の異なる位置にマ
ルチビットが挿入される。更に他の態様においては、各
並列チャンネルが、別異のＰＮ同期化シーケンスを割り
当てられる。同期化情報がひとたびデータフレームに挿
入されると、このデータフレームは、移動電話回路網を
介して伝送される（ステップ３２０）。そして、送信す
べきデータフレームがまだ存在するか否かの決定がなさ
れる（ステップ３３０）。もしも送信すべきデータフレ
ームがもう存在しない場合には、当該処理は終了する。
さもなければ、この処理は、ＰＮ同期化シーケンスから
引き続くビットを使用して、データフレームの次の組に
ついて繰り返される。The embodiment shown in FIG. 1 and FIG.
Insert a single bit from the sequence into each data frame. To give better protection against bit errors, more than one bit from the PN synchronization sequence can be inserted in each data frame. This requires a longer PN sequence. That is because multi-bits are used in each data frame, which increases the likelihood that bit errors will be detected. Furthermore, since the data frame is divided into small pieces and other data frames are inserted for transmission through the mobile telephone system, further protection from bit errors is the provision of two or more bits in non-contiguous data frames. It is possible by inserting at the bit position. Therefore, the PN sequence bits are transmitted at different times, reducing the chance that all bits will suffer bit errors. Turning now to FIG. 3, there is shown a flow chart of a data frame synchronization / transmission method according to the present invention. Data frames with wideband data streams are assigned to parallel channels and grouped into sets of data frames (step 30).
0). Each data frame in the set of data frames is
At least one bit is inserted from the PN synchronization sequence (step 310). In one aspect of the invention, a single bit is inserted in each data frame of the set of data frames. In another aspect, more than one bit is inserted in the set of data frames. In yet another aspect, multi-bits are inserted at different positions within the data frame. In yet another aspect, each parallel channel is assigned a different PN synchronization sequence. Once the synchronization information is inserted in the data frame, the data frame is transmitted over the mobile telephone network (step 320). Then, a determination is made whether there are more data frames to send (step 330). If there are no more data frames to send, the process ends.
Otherwise, this process is repeated for the next set of data frames using the bits that follow from the PN synchronization sequence.
【００１１】次に図４を見ると、本発明によるデータフ
レームの受信及び同期化の方法の流れ図が示してある。
該移動電話回路網からデータフレームを受信すると（ス
テップ４００）、ＰＮ同期化ビットは、各データフレー
ムから抽出されて（ステップ４１０）独特のシーケンス
を形成する。各並列チャンネルごとの独特のシーケンス
は、並列チャンネルに割り当てられたＰＮ同期化シーケ
ンスと比較されて（ステップ４３０）各データフレーム
の他のデータフレームに対する位置を決定する。種々の
並列チャンネルからのデータフレームは、次に、整列さ
れ（ステップ４４０）、そして、元のデ−タストリーム
が再構成される。そして、送信が終了したか否かについ
ての決定がなされる（ステップ４５０）。もしも送信が
終了している場合は、当該処理は終了する。さもなけれ
ば、この処理は、次のデータフレームの組について繰り
返される。本発明は、時分割多元接続方式における搬送
周波数の互いに異なるタイムスロットを備えた並列チャ
ンネルの使用を記載したが、本発明は、並列チャンネル
が、搬送周波数の異なる拡大コード、例えば、ワルシコ
ード（Walsh Codes）を有している符号分割多元接続方
式（Code Division Multiple Access System）のような
他のシステムにも適用可能である。Turning now to FIG. 4, there is shown a flow chart of a method of receiving and synchronizing data frames according to the present invention.
Upon receiving a data frame from the mobile telephone network (step 400), the PN synchronization bits are extracted from each data frame (step 410) to form a unique sequence. The unique sequence for each parallel channel is compared with the PN synchronization sequence assigned to the parallel channel (step 430) to determine the position of each data frame with respect to the other data frames. Data frames from the various parallel channels are then aligned (step 440) and the original data stream is reconstructed. Then, a determination is made as to whether the transmission has ended (step 450). If the transmission has ended, the processing ends. Otherwise, this process is repeated for the next set of data frames. Although the present invention describes the use of parallel channels with time slots of different carrier frequencies in a time division multiple access scheme, the present invention discloses that the parallel channels can be extended codes with different carrier frequencies, such as Walsh Codes. ) Is also applicable to other systems such as a code division multiple access system (Code Division Multiple Access System).
【００１２】本発明の方法及び装置の実施の態様が添付
図面に示され、そして、上述の詳細な説明に記載された
が、本発明は、ここに開示の実施の態様に制限されず、
数多くの再構成、変形、及び、代替が、次の請求の範囲
に記載し定義した本発明の主旨から逸脱せずに可能であ
るということが理解される。Although embodiments of the method and apparatus of the present invention have been illustrated in the accompanying drawings and described in the above detailed description, the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein,
It is understood that numerous modifications, alterations, and alternatives are possible without departing from the spirit of the invention as set forth and defined in the following claims.
本発明の更に完全な理解のために、添付図面に関連して
読まれるべき次の詳細な記載を参照する。For a more complete understanding of the present invention, please refer to the following detailed description, which should be read in connection with the accompanying drawings.
【図１】一つの擬似雑音シーケンスが同期化シーケンス
として使用される、本発明の第一の実施の態様の機能ブ
ロック線図。FIG. 1 is a functional block diagram of a first embodiment of the invention in which one pseudo noise sequence is used as the synchronization sequence.
【図２】各並列チャンネルが別異の擬似雑音同期化シー
ケンスを割り当てられた、本発明の第二の実施の態様の
機能ブロック線図。FIG. 2 is a functional block diagram of a second embodiment of the present invention in which each parallel channel is assigned a different pseudo noise synchronization sequence.
【図３】本発明により、データフレームを同期化及び伝
送する方法の流れ図。FIG. 3 is a flowchart of a method for synchronizing and transmitting data frames according to the present invention.
【図４】本発明により、データフレームを受信し及び同
期化する方法の流れ図。FIG. 4 is a flow chart of a method of receiving and synchronizing data frames according to the present invention.
１１０ データフレーム １２０ 送信シンクロナイザ １３０ 移動電話回路網 １４０ 物理チャンネル １５０ 同期シーケンス １６０ ビット １７０Ａ−Ｐ 並列チャンネル １８０ データフレーム 110 data frames 120 Transmit synchronizer 130 mobile telephone network 140 physical channels 150 synchronization sequences 160 bits 170A-P parallel channel 180 data frames
フロントページの続き (72)発明者 バクフィゼン，マルチン スウェーデン国 キスタ，ヘルシングオ ルスガタン 48，４トル (72)発明者 カルネハイム，カイサ，エバ，カリン アメリカ合衆国 ノースカロライナ，ケ アリイ，クワルターマイン コート 100 (56)参考文献 特開 平７−318632（ＪＰ，Ａ) 米国特許5392289（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 7/00 H04B 7/26 Continued Front Page (72) Inventor Bakfizen, Martin Martin Kista, Helsing Olsgatan 48,4 Torr (72) Inventor Karneheim, Kaisa, Eva, Karin United States North Carolina, Kearyi, Quartermine Court 100 (56) Reference Document JP-A-7-318632 (JP, A) US Pat. No. 5392289 (US, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04L 7/00 H04B 7/26
Claims (20)
るデータフレームの同期化方法において、データフレーム（１１０）のシーケンシャルな入力スト
リーム（１００）を受信するステップと、 前記データフレームのシーケンシャルな前記入力ストリ
ームをデータフレームの複数の組（１８０）にグループ
化する（３００）ステップと、複数の並列チャンネルを介して伝送される前記データフ
レームの前記複数の組のそれぞれに対して伝送フレーム
を与えるステップと、 繰り返すＰＮ同期化シーケンスからの少なくとも１ビッ
トを各データフレーム（１１０）の組（１８０）の中に
挿入（３１０）して前記ＰＮ同期化シーケンスのシーケ
ンシャルな複数のビットがシーケンシャルな複数のデー
タフレームの組の中に入る前記挿入ステップと、前記複数のデータフレームを伝送する（３２０）ステッ
プ を有することを特徴とするデータフレームの同期化方
法。1. A method for synchronizing data frames transmitted via a plurality of parallel channels, comprising: sequentially inputting data frames (110).
Receiving a stream (100), the sequential input streams of the data frame.
Grouping (300) the frames into a plurality of sets (180) of data frames, the data frame being transmitted over a plurality of parallel channels.
A transmission frame for each of the plurality of sets of frames
And at least one bit from the repeating PN synchronization sequence into each data frame (110) set (180).
Inserting (310) the sequence of the PN synchronization sequence.
Multiple sequential bits
The step of inserting into the set of data frames and transmitting (320) the plurality of data frames.
A method for synchronizing a data frame, comprising:
情報を挿入するステップを更に有することを特徴とする
請求項１記載のデータフレームの同期化方法。2. The data frame synchronization method according to claim 1, further comprising the step of inserting parallel channel identification information into each data frame.
回路網に支持されていることを特徴とする請求項１記載
のデータフレームの同期化方法。3. A method according to claim 1, wherein the plurality of parallel channels are carried by a mobile telephone network.
元接続方式で搬送周波数のタイムスロットの形式を有す
ることを特徴とする請求項１記載のデータフレームの同
期化方法。Wherein said plurality of parallel channels, when the synchronization method of the data frame according to claim 1, characterized in that it has the form of time slots of the carrier frequency division multiple access scheme.
多元接続方式で搬送周波数の拡大符号の形式を有してい
ることを特徴とする請求項１記載のデータフレームの同
期化方法。5. The data frame synchronization method according to claim 1, wherein the plurality of parallel channels are in a code division multiple access format and have an extension code format of a carrier frequency.
てられた物理チャンネルに対応することを特徴とする請
求項１、４または５記載のデータフレームの同期化方
法。6. The method of synchronizing data frames according to claim 1 , wherein each parallel channel corresponds to a physical channel assigned in advance.
り返すＰＮシーケンスが使用されることを特徴とする請
求項１記載のデータフレームの同期化方法。7. The method of claim 1, wherein a common repeating PN sequence is used for all parallel channels.
てられている別異の繰り返しＰＮ同期化シーケンスと関
連付けられて、この別異の繰り返すＰＮ同期化シーケン
スが互いにすでに知られた整列をしていることを特徴と
する請求項１記載のデータフレームの同期化方法。8. Each parallel channel is associated with a pre-assigned distinct repeating PN synchronization sequence, the distinct repeating PN synchronization sequences being in a known alignment with each other. The method of synchronizing data frames according to claim 1, characterized in that:
ネルを介して伝送されるデータフレームの同期化装置に
おいて、データフレーム（１１０）のシーケンシャルなストリー
ム（１００）を第１のデータ速度で受信するインターフ
ェイスと、 複数のデータチャンネルを介してデータを前記第１デー
タ速度よりも遅い速度で送信するインターフェイスと、 繰り返すＰＮ同期化シーケンスを生成する手段と、 受信したデータフレーム（１１０）のストリーム（１０
０）を、複数の並列チャンネル（１４０）を介してそれ
ぞれ送信するようにデータフレームの複数の組（１８
０）にグループ化し、繰り返すＰＮ同期化シーケンスか
らの少なくとも１ビットを各データフレーム（１１０）
の組（１８０）の中に挿入（３１０）して前記ＰＮ同期
化シーケンスからのシーケンシャルな複数のビットをシ
ーケンシャルな複数のデータフレームの組が受信する送
信シンクロナイザと、 を有することを特徴とする前記同
期化装置。9. A system for synchronizing data frames transmitted via a plurality of parallel channels in a communication system, comprising a sequential stream of data frames (110).
Interface for receiving the system (100) at the first data rate
And data from the first data source via a plurality of data channels.
An interface for transmitting at a rate lower than the data rate, means for generating a repeating PN synchronization sequence, and a stream (10) for the received data frame (110).
0) through multiple parallel channels (140)
Multiple sets of data frames (18
0) grouping and repeating PN synchronization sequence?
At least 1 bit from each data frame (110)
(310) in the set (180) of the PN synchronization
Sequenced bits from the digitized sequence
Sent by multiple sequential sets of data frames
And a signal synchronizer .
レームに挿入するための手段を更に有することを特徴と
する請求項９記載の同期化装置。10. The synchronization device according to claim 9 , further comprising means for inserting parallel channel identification information into each data frame.
ムを有することを特徴とする請求項９記載のデータフレ
ームの同期化装置。11. The data frame synchronization device of claim 9 , wherein the communication system comprises a mobile telephone system.
接続通信インターフェイスを有し、チャンネルが、前記
搬送周波数の別異のタイムスロットを有することを特徴
とする請求項１１記載の同期化装置。12. The synchronization device according to claim 11 , wherein the mobile telephone system has a time division multiple access communication interface, and channels have different time slots of the carrier frequency.
多元接続通信インターフェイスが適用され、各チャンネ
ルが前記搬送周波数の別異の拡大符号を有することを特
徴とする請求項１１記載の同期化装置。13. A code division multiple access communication interface is applied to the plurality data channels, each channel
12. A synchronization device according to claim 11 , characterized in that the carrier has a different extension code of the carrier frequency.
れるデータフレームの同期化方法において、 前記複数の並列チャンネルの各々ごとに同期化シーケン
スを形成するために前記複数の並列チャンネルを介して
受信される前記データフレームの各々から少なくとも一
つのＰＮ同期化シーケンスビットを抽出するステップ
と、 前記それぞれの並列チャンネルを介して受信される順次
のデータフレームから抽出された前記ＰＮ同期化シーケ
ンスビットから前記並列チャンネルの各々毎の独特のシ
ーケンスを識別するステップと、 前記チャンネルの各々から識別された前記独特のシーケ
ンスのそれぞれの位置を互いに比較するステップと 前記独特のシーケンスのそれぞれの相対位置に基づいて
前記データフレームを整列するステップとを有すること
を特徴とするデータフレームの同期化方法。14. A method of synchronizing data frames received over a plurality of parallel channels, the method comprising: receiving through a plurality of parallel channels to form a synchronization sequence for each of the plurality of parallel channels. Extracting at least one PN synchronization sequence bit from each of the data frames, the parallel channel from the PN synchronization sequence bits extracted from successive data frames received via the respective parallel channels. A unique sequence for each of the channels, comparing each position of the unique sequences identified from each of the channels with each other, and the data frame based on the relative position of each of the unique sequences. And aligning the And a method for synchronizing data frames, characterized by:
ャンネル識別情報を識別するステップを更に有すること
を特徴とする請求項１４記載のデータフレームの同期化
方法。15. The method of synchronizing data frames of claim 14 , further comprising identifying parallel channel identification information from each of the data frames.
ータフレームが受信されたその物理チャンネルに基づい
て決定するステップを更に有することを特徴とする請求
項１４記載のデータフレームの同期化方法。16. The method of claim 14 , further comprising the step of determining the identity of the parallel channels based on the physical channel on which the data frame was received.
り当てられた別異のＰＮ同期化シーケンスに基づいて前
記並列チャンネルの同一性を判別するステップを更に有
することを特徴とする請求項１４記載のデータフレーム
の同期化方法。17. The data frame of claim 14 , further comprising the step of determining the identity of the parallel channels based on a different pre-assigned PN synchronization sequence associated with each channel. Synchronization method.
れるデータフレームの同期化装置において、 繰り返すＰＮ同期化シーケンスを発生するための手段
と、シーケンシャルに 受信したデータフレームからＰＮ同期
化シーケンスビットを抽出して、前記並列チャンネルの
各々毎の独特のシーケンスを識別するための受信シンク
ロナイザとを有し、この受信シンクロナイザは、前記受
信したデータフレームを整列して送信されたデータフレ
ームの組を再びグループ化するために、前記識別された
独特のシーケンスを使用することを特徴とするデータフ
レームの同期化装置。18. A device for synchronizing data frames received via a plurality of parallel channels, means for generating a repeating PN synchronization sequence, and extracting PN synchronization sequence bits from sequentially received data frames. And a receive synchronizer for identifying a unique sequence for each of the parallel channels, the receive synchronizer aligning the received data frames and regrouping the set of transmitted data frames. An apparatus for synchronizing data frames, characterized by using the identified unique sequence for:
に基づいて並列チャンネルの同一性を判別するための手
段を更に有することを特徴とする請求項１８記載のデー
タフレームの同期化装置。19. The data frame synchronization apparatus of claim 18 , further comprising means for determining the identity of parallel channels based on information extracted from each data frame.
り当てられた別異のＰＮ同期化シーケンスに基づいて並
列チャンネルの同一性を判別するための手段を更に有す
ることを特徴とする請求項１８記載のデータフレームの
同期化装置。20. The data frame of claim 18 , further comprising means for determining parallel channel identity based on different pre-assigned PN synchronization sequences associated with each channel. Synchronizer.
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